癌ドライバー遺伝子の変異に非依存的な肝発癌機序の解明

• Project/Area Number: 21K07958
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 中野 泰博 東京大学, 定量生命科学研究所, 特任研究員 (80755439)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 肝臓 / 癌ドライバー遺伝子 / 肝細胞 / 肝癌 / YAP / 細胞非自律的制御 / 細胞系譜追跡

Outline of Research at the Start

我が国の肝臓領域の治療戦略として、肝癌の発生・進展の抑止は喫緊の研究課題である。これまでに、発癌の原因となる遺伝子（癌ドライバー遺伝子）の変異を起点とした分子標的薬の開発が進められてきた。しかしながら、癌ドライバー遺伝子の変異が検出できない肝癌も多く存在することから、肝癌の治療が困難な一因となっている。申請者らはこれまでに、マウス肝臓の一部の肝細胞に活性型YAPを一過性に遺伝子導入すると、遺伝子導入されていない正常な肝細胞が癌化することを見出した。このことから本研究課題は、癌ドライバー遺伝子変異に“非”依存的な肝発癌の分子機構の解明を目的とし、新たな肝癌の治療戦略の基盤とする。

Outline of Annual Research Achievements

肝癌における治療戦略として、発癌の原因となる遺伝子（癌ドライバー遺伝子）の変異を起点とした分子標的薬の開発が進められてきた。しかしながら、この変異を検出できない肝癌も多く存在することから、治療が困難である一因となってきた。申請者らはこれまでに、マウス肝臓の一部の肝細胞に活性型YAPを一過性に遺伝子導入すると、遺伝子導入されていない正常な肝細胞が癌化することを見出した。この知見は、活性型YAPが導入された肝細胞が「発癌誘導因子」を発現し、周囲の肝細胞に作用・癌化を誘発していることを示唆する。そこで本研究課題は、癌ドライバー遺伝子変異に“非”依存的な肝発癌の分子機構の解明を目的とした。2021年度では、活性型YAPがもたらす遺伝子発現変化を解析した。活性型YAPを発現するプラスミドをマウスの尾静脈からHTVi法により投与することで、活性型YAPを一部の肝細胞に過剰発現させた。また、このとき遺伝子導入された肝細胞は蛍光タンパク質tdTomatoを発現するようにした。投与から１日、３日、１か月後のマウス肝臓をコラゲナーゼ処理することで肝細胞を単離し、FACSを用いてtdTomato陽性肝細胞を分取した。次に、これらの細胞からRNAを採取し、RNA-sequenceによる網羅的遺伝子発現解析を行った。時系列の発現変化から活性型YAPがもたらす「発癌誘導因子」の候補を絞り込んだ。今後はこれらの因子の過剰発現もしくは遺伝子欠失マウスと活性型YAPの過剰発現を組み合わせることで、「発癌誘導因子」の同定を行う。

Research Products

• [Journal Article] Two distinct Notch signals, Delta-like 4/Notch1 and Jagged-1/Notch2, antagonistically regulate chemical hepatocarcinogenesis in mice (2022)
  • Author(s): Nakano Yasuhiro、Nakao Sachie、Sueoka Minako、Kasahara Daigo、Tanno Yuri、Sumiyoshi Hideaki、Itoh Tohru、Miyajima Atsushi、Hozumi Katsuto、Inagaki Yutaka
  • Journal Title: Communications Biology Volume: 5 Issue: 1 Pages: 85-85
  • DOI: 10.1038/s42003-022-03013-8
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Development of human iPSC-derived quiescent hepatic stellate cell-like cells for drug discovery and in vitro disease modeling (2021)
  • Author(s): Koui Yuta、Himeno Misao、Mori Yusuke、Nakano Yasuhiro、Saijou Eiko、Tanimizu Naoki、Kamiya Yoshiko、Anzai Hiroko、Maeda Natsuki、Wang Luyao、Yamada Tadanori、Sakai Yasuyuki、Nakato Ryuichiro、Miyajima Atsushi、Kido Taketomo
  • Journal Title: Stem Cell Reports Volume: 16 Issue: 12 Pages: 3050-3063
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2021.11.002
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 慢性肝障害からの組織修復過程における胆管細胞の挙動解析 (2021)
  • Author(s): 中野 泰博, 宮島 篤, 伊藤 暢
  • Organizer: 第28回肝細胞研究会
• [Presentation] Behavior of Reactive Cholangiocytes in the Tissue Repair Stage from Chronic Liver Injury (2021)
  • Author(s): Yasuhiro Nakano, Atsushi Miyajima, Tohru Itoh
  • Organizer: APASL STC 2021 Osaka
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 肝星細胞の脱活性化誘導による肝線維症への治療戦略 (2021)
  • Author(s): 中野 泰博, 稲垣 豊
  • Organizer: 第44回日本分子生物学会年会
  • Invited